CN105563261B - 一种玻璃的磨削减薄方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃的磨削减薄方法，包括：采用双端面磨床作为加工设备，使用上下砂轮或者研磨垫作为切削刀具，使用水基切削液对工件进行冷却和润滑，将玻璃工件置于上下切削刀具之间进行磨削；所述加工设备的送料方式采用圆周运动或直线运动两种方式送料，上下切削刀具的端面采用平行或者开角度方式工作，工件的最大切削厚度不大于切削刀具的粒度值。采用本发明的减薄方法，加工一块手机玻璃的时间为3S左右；较传统方法效率提高6倍，工件厚度尺寸稳定可控，提高产品质量和良品率，降低劳动强度，且易于实现玻璃（如手机玻璃面板、蓝宝石面板等）高效、高质的自动化生产。

Description

一种玻璃的磨削减薄方法
技术领域
本发明属于硬脆材料加工方法，具体涉及一种玻璃的磨削减薄方法。
背景技术
新型面板、蓝宝石等硬脆材料玻璃在加工时有一道最核心的工序，即对工件厚度进行减薄。传统的玻璃研磨减薄法即使用游离磨料进行精密、超精密研磨加工实现减薄。在磨粒的滚动和挤压下，被加工表面材料产生多次塑性变形及断裂从表面脱离；随着表面材料的不断去除在实现减薄的同时，轮廓表面愈趋平缓和光滑。传统研磨法减薄玻璃，每次放入20~60个工件进入加工区域，然后对上下研磨盘进行加压，上下研磨盘转动，工件在研磨区域由下研磨盘带动转动。每次放入的工件在磨削区域需要停留10~20分钟。加工后取出工件，然后再放入下一批工件，每一批工件的厚度差很难得到控制，导致不同批次工件的厚度差过大，需要人工按照尺寸分类。这种减薄方法加工的工件虽然具有良好的加工精度（如表面粗糙度低），但是，其加工效率相对较低，良品率低、耗时长、难于自动化，减薄一块玻璃需要的时间为18S左右。此外，在研磨工艺方面的缺陷有：1）研磨材料去除慢，加工效率低；2）无法精确控制工件的厚度尺寸；3）需时常清洗更换磨料，浪费磨料，不环保；4）劳动强度大，对工人技术水平要求高。随着市场对产品响应速度要求的提升，传统加工方法成为生产环节中一个瓶颈。因此，如何提高这一类硬脆材料玻璃减薄的加工效率，是本领域迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种质量好，效率高的玻璃的磨削减薄方法。
实现本发明目的采用的技术方案如下：
玻璃的磨削减薄方法，包括：采用双端面磨床作为加工设备，使用上下砂轮或者研磨垫作为切削刀具，使用水基切削液对工件进行冷却和润滑，将硬脆材料工件置于上下切削刀具之间进行磨削；所述加工设备的送料方式采用圆周运动或直线运动两种方式送料，上下切削刀具的端面采用平行或者开角度方式工作，工件的最大切削厚度不大于切削刀具的粒度值。
优选的技术方案为：
所述工件的切削厚度为切削刀具粒度值的0.5～0.7倍。
所述水基切削液流量为1800～3000mm3/s。
采用摆臂式修刀臂对切削刀具进行修整。
所述对切削刀具进行修整时，所述修刀臂以摆动方式进入旋转的上下切削刀具之间，切削刀具的转速为50～100r/min，修刀臂的摆动速度为一分钟12个来回，修整24次，上下切削刀具的进给量为切削刀具粒度值的5%。
所述上下切削刀具端面的开角度方式工作，是将下砂轮水平设置，以工件出口位置为基准点，将上砂轮相对下砂轮偏摆一定角度，所述角度为35.26～211.55秒；
所述切削刀具采用金刚石砂轮时，上下砂轮的转速比为1.5～2.5倍，上砂轮线速度为10～20m/s。
所述切削刀具采用金刚石研磨垫时，上下研磨垫的转速比为1～1.5倍，上研磨垫线速度为6～13m/s。
本发明的有益效果：
本发明的特点是利用双端面磨床用于具有薄、脆、硬特性的手机玻璃面板加工，是一种采用金刚石微粒直接对玻璃加工表面进行微切削的加工方法。双端面磨床主要用于活塞环、轴承等需要双面磨削的金属加工。双端面磨削减薄技术是一种采用金刚石微粒直接对加工表面进行微切削的加工方法，具有磨削能力强、材料去除率高，工件厚度尺寸可实现闭环精确控制，磨削表面质量较好，表面粗糙度较低，易实现自动化，效率高等优点。双端面磨床以前从未用于玻璃减薄加工，这是因为玻璃具有脆、硬的特性，在磨削过程中存在容易碎裂、崩边、开裂等问题。本发明针对玻璃的特性，对玻璃磨削影响因素及具体的工艺条件进行了探索与实验研究，在此基础上提出了解决方案。
采用本发明的磨削减薄方法，加工一块手机玻璃的时间为3S左右；较传统方法效率提高6倍，工件厚度尺寸稳定可控，提高产品质量和良品率，降低劳动强度，且易于实现玻璃（如手机玻璃面板、蓝宝石面板等）高效、高质的自动化生产。
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
附图说明
图1是本发明中双端面磨床的结构示意图。
图2是双端面磨床的局部示意图。
图3是本发明中上砂轮的平面示意图。
图4是图3的EE向剖视图。
具体实施方式
本发明提供的玻璃的磨削减薄方法，包括：采用如图1、2所示的双端面磨床1作为加工设备，包括作为切削刀具的上砂轮2及下砂轮3（或者上下研磨垫）、摆臂式修刀臂4、送料盘5、送料支撑板6，使用水基切削液对工件进行冷却和润滑。把玻璃工件置于上下砂轮2、3之间；双端面磨床1的送料方式采用圆周运动（或直线运动）方式送料；上下砂轮2、3的端面采用开角度（或者平行）方式工作，即将下砂轮3水平设置，上砂轮2相对下砂轮3偏摆一定角度θ，角度θ可在35.26～211.55秒范围内取值，根据工件加工厚度来确定，一般采用4点距离值法来调整，如图3、4所示，即以工件出口位置为基准点a，在圆周方向将上砂轮等分成4个测量点a、b、c、d，以下砂轮3为基准面，上砂轮2的测量点a、b、c、d与下砂轮3的距离分别为h，h+L/2、h+L，h+L/2，其中h为工件出口处上下砂轮2、3之间的距离（即工件最终的加工厚度），L为上砂轮2的倾斜高度，通过调整L的数值，就可确定角度θ,L值为工件切削厚度值的2倍，如工件切削厚度为0.2毫米，L即为0.4毫米。工件的最大切削厚度不大于砂轮的粒度值；当采用金刚石砂轮时，上下砂轮2、3的转速比为1.5～2.5倍，上砂轮2线速度为20m/s（如果切削刀具采用金刚石研磨垫时，上下研磨垫的转速比为1～1.5倍，上研磨垫线速度为6～13m/s）；切削液流量为1800～3000mm3/s；工件的切削厚度为切削刀具粒度值的0.5～0.7倍;对刀具进行修整时，修刀臂4以摆动方式进入旋转的上、下砂轮2、3之间，达到上、下砂轮2、3同时修整的目的，上、下砂轮2、3的转速为50～100r/min，修刀臂4的摆动速度为一分钟12个来回，修整24次，上、下砂轮2、3的进给量为砂轮粒度值的5～10%。
具体操作步骤，第一步：安装上砂轮2及下砂轮3；第二步：根据需要加工的厚度进行调整角度θ；第三步：用摆臂式修刀臂4对上下砂轮2、3进行修整，使刀具达到理想切削效果；第四步：调整下砂轮3与送料支撑板6的高度差，一般下砂轮3比送料支撑板高0.02毫米；第五步：用待磨工件对刀，调整上砂轮的位置，把图3所示上砂轮2上a点距下砂轮3距离调至工件需要加工到的厚度；第六步：设置切削液的流量值；第七步：放工件至送料转盘工位中进行磨削。
本发明是一种采用金刚石微粒直接对加工表面进行微切削的加工方法。金刚石微粒具有很大的负前角和较大的切削刃钝圆半径，对加工工件表面材料直接进行微切削，发生微量材料去除。
磨削减薄法采用金刚石砂轮作为磨削刀具的双端面磨削。双端面磨削属于一种渐进式磨削方式，利用两端面砂轮安装时设定的微小磨削角度θ形成的楔角，磨削量渐渐增加，实现分层逐级去除磨削。工件从入口到出口一次性完成整个减薄过程，单片加工时间约3秒。

Claims (8)

1.一种玻璃的磨削减薄方法，其特征是包括：采用双端面磨床作为加工设备，使用上下砂轮或者研磨垫作为切削刀具，使用水基切削液对工件进行冷却和润滑，将硬脆材料工件置于上下切削刀具之间进行磨削；所述加工设备的送料方式采用圆周运动或直线运动两种方式送料，上下切削刀具的端面采用开角度方式工作，工件从入口到出口一次性完成整个减薄过程，利用两端面砂轮安装时设定的微小磨削角度θ形成的楔角，磨削量渐渐增加，实现分层逐级去除磨削，工件的最大切削厚度不大于切削刀具的粒度值。
2.根据权利要求1所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是所述工件的切削厚度为切削刀具粒度值的0.5～0.7倍。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是所述水基切削液流量为1800～3000mm3/s。
4.根据权利要求3所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是采用摆臂式修刀臂对切削刀具进行修整。
5.根据权利要求4所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是所述对切削刀具进行修整时，所述修刀臂以摆动方式进入旋转的上下切削刀具之间，切削刀具的转速为50～100r/min，修刀臂的摆动速度为一分钟12个来回，修整24次，上下切削刀具的进给量为切削刀具粒度值的5%。
6.根据权利要求1所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是所述上下切削刀具端面的开角度方式工作，是将下砂轮水平设置，以工件出口位置为基准点，将上砂轮相对下砂轮偏摆所述磨削角度θ，所述磨削角度θ为35.26～211.55秒。
7.根据权利要求1所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是所述切削刀具采用金刚石砂轮时，上下砂轮的转速比为1.5～2.5倍，上砂轮线速度为10～20m/s。
8.根据权利要求1所述的玻璃的磨削减薄方法，其特征是所述切削刀具采用金刚石研磨垫时，上下研磨垫的转速比为1～1.5倍，上研磨垫线速度为6～13m/s。
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